Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

 

 

 

было безошибочно анализировать смеси ве­ществ. Так родился спектральный анализ. Он оказался не только прекрасным методом качественного определения присут­ствия в смесях тех или иных химических эле­ментов, но и занял почетное место среди коли­чественных методов анализа.

ПАСПОРТ ХИМИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ

Говорят, что художники и текстильщики, связанные с крашением тканей, различают око­ло двух десятков оттенков красного цвета. Для химиков такое «интуитивное» различие цветов и оттенков не подходит. Ведь даже раствор од­ного и того же вещества в зависимости от его концентрации может иметь оттенки. Кроме того, химия знает множество разнообразных веществ и немало их окрашено в сходные цве­та. Здесь на помощь химикам-аналитикам и пришла так называемая спектрофото­метр и я. С помощью спектрофотометра про­водят анализ окраски химического соединения или его раствора.

Еще Исаак Ньютон, пропуская тонкий сол­нечный луч через стеклянную призму, об­наружил, что так называемый белый цвет является сложным. Каждый, наверное, видел ра­дугу. Цвета, в которые окрашена радуга, и есть составляющие белый цвет. Такую же «радугу» — спектр — наблюдал и Ньютон, пропуская сол­нечный луч через призму. Характеризовать цвета словами «красный», «желтый», «зеленый» не совсем удобно. В самом деле, какой «зеле­ный» — светло-зеленый, темно-зеленый, сала­товый? Это весьма неточная характеристика цветности. И только когда было доказано, что свет — это электромагнитные колебания, т. е. волны, и что каждая волна имеет свою длину, можно было точно характеризовать тот или иной цвет или оттенок. Например, красный цвет с длиной волны 620 ммк (миллимикрон — одна тысячная микрона, или одна миллионная доля миллиметра) или красный цвет с длиной волны 637 ммк. Достаточно назвать длину волны света, и ученым всего мира становится ясно, о каком цвете идет речь.

Спектрофотометр позволяет получить пучок света вполне определенной длины волны. В спектрофотометре две основные части — кю­вета и приемник света (фотоэлемент), который регистрирует силу светового потока. В кювету наливают изучаемый раствор и сквозь этот

раствор пропускают свет определенной длины волны, который затем попадает на фотоэлемент. Длину волны света все время меняют от мень­ших длин волн к большим и следят за показа­нием стрелочного прибора, который соединен с фотоэлементом.

Если свет данной длины волны не поглоща­ется, то стрелка стоит на месте, если же он в ка­кой-то степени поглощается в растворе, то стрел­ка будет отклоняться от положения равновесия и можно точно определить, какое количество света данной длины волны поглотилось в нашем растворе.

Громадное количество органических и неор­ганических веществ было исследовано с по­мощью спектрофотометров. Были изучены даже спектры различных химических соединений в ультрафиолетовой и в инфракрасной областях длин волн. Оказалось, что каждому химическо­му соединению или иону присущ свой собствен­ный, характерный только для него спектр, т. е. полосы поглощения. Каждое вещество имеет свой «цветовой паспорт». Именно на таком раз­личии спектров и основан качествен­ный спектрофотометрический анализ.

С помощью спектров поглощения можно про­водить и количественный анализ. Было обнаружено, что во многих случаях интенсив­ность (глубина) окраски прямо пропорцио­нальна концентрации (содержанию) химиче­ского соединения в растворе. Чем больше содержание данного соединения в растворе, тем сильнее раствор поглощает свет определенной длины волны. Таким образом, определяя погло­щение света раствором, или, как говорят, его оптическую плотность, можно легко найти ко­личество интересующего нас элемента.

Вообще чувствительность количественного спектрофотометрического анализа не очень ве­лика — порядка 0,01—0,001%, но в отдель­ных случаях с его помощью можно определять десятитысячные и даже стотысячные доли про­цента примесей.

ВЕСОВОЙ АНАЛИЗ

Само название «весовой анализ» говорит о том, что определение проводится взвешива­нием. Конечно, вес вещества не может слу­жить его качественной характеристикой, поэтому весовой анализ используется только для определения количества анализируемых веществ, т. е. как количественный метод.

381